Transportul activ și pasiv sunt două metode care transportă molecule pe membrana celulară. O membrană celulară este o unitate multifuncțională care dă structură celulei protejând în același timp conținutul citosolic din mediul extracelular. Mișcarea moleculelor în și din celulă este determinată de bistratul fosfolipidic, menținând o homeostază delicată a celulei. Bilatelia fosfolipidică este semi-permeabilă, permițând anumitor molecule să treacă liber membrana printr-un gradient de concentrație, iar unele molecule să utilizeze structuri speciale pentru a trece membrana și altele pentru a trece membrana prin utilizarea energiei celulare. principala diferență între transportul activ și cel pasiv este asta moleculele de pompe de transport active împotriva gradientului de concentrație utilizând energia ATP întrucât transportul pasiv permite moleculelor să treacă membrana printr-un gradient de concentrație, fără a necesita energie celulară.
Acest articol se uită la,
1. Ce este transportul activ?
- Definiție, Tipuri, Funcție, Cum funcționează
2. Ce este transportul pasiv
- Definiție, Tipuri, Funcție, Cum funcționează
3. Care este diferența dintre transportul activ și pasiv
Transportul activ este mișcarea moleculelor de-a lungul membranei împotriva gradientului de concentrație cu ajutorul enzimelor și utilizarea energiei celulare. Este necesară pentru acumularea de molecule cum ar fi glucoza, aminoacizii și ionii din interiorul celulei în concentrații ridicate. Pot fi identificate două tipuri de transport activ: transportul activ primar și transportul activ secundar.
În timpul transportului activ primar, prezența substanțelor în fluidul extracelular care este cerută de celulă este recunoscută de proteinele transmembranare specializate de pe membrana celulară, care servesc drept pompe de transport a moleculelor. Aceste proteine transmembranare sunt alimentate de ATP. Transportul activ principal este cel mai evident în pompa de sodiu / potasiu (Na + / K + ATPase), care menține potențialul de repaus al celulei. Energia eliberată prin hidroliza ATP este folosită pentru a pompa trei ioni de sodiu din celulă și doi ioni de potasiu în celulă. Aici, ionii de sodiu sunt transportați de la o concentrație mai mică de 10 mM la o concentrație mai mare de 145 mM. Ionii de ioni de potasiu sunt transportați dintr-o concentrație de 140 mM în interiorul celulei la o concentrație de 5 mM de fluid extracelular. Pompa protonică / potasiu (H + / K + ATPază) se găsește în mucoasa stomacului, menținând un mediu acid în interiorul stomacului. Omeprazolul este un inhibitor al pompei de protoni / potasiu, care reduce refluxul acid din interiorul stomacului. În timpul fosforilării oxidative și al fotofosforilării lanțului de transport al electronilor, folosiți transportul activ primar pentru a crea și o putere de reducere. Acțiunea pompei de sodiu / potasiu este prezentată în figura 1.
Figura 1: Pompă de sodiu / potasiu
Transportul secundar activ este alimentat de un gradient electrochimic. Aici, canalele sunt realizate prin proteine care formează pori. O mișcare simultană a unei alte substanțe împotriva gradientului de concentrație este observată la transportul activ secundar. Prin urmare, proteinele de canal implicate în transportul activ secundar pot fi identificate ca cotransporători. Există două tipuri de cotransporători: antiportanți și simportanți. Ionul special și substanța dizolvată sunt transportate în direcții opuse de către antiportanți. Sodul / schimbătorul de calciu, care permite restabilirea concentrației de ioni de calciu în cardiomiocit după potențialul de acțiune, este cel mai frecvent exemplu pentru antiportanți. Ionii sunt transportați prin gradientul de concentrație, în timp ce substanța dizolvată este transportată de către simportanți împotriva gradientului de concentrație. Aici, ambele molecule sunt transportate în aceeași direcție pe membrana celulară. SGLT2 este un symporter care transportă glucoza în celulă împreună cu ionii de sodiu. Funcția symporter și antiporter este prezentată în figura 2.
Figura 2: Acțiunea Symporter și Antiporter
Transportul pasiv este mișcarea moleculelor în membrană printr-un gradient de concentrație fără utilizarea energiei celulare de către mișcare. Utilizează entropia naturală pentru a muta moleculele de la o concentrație mai mare la o concentrație mai mică până când concentrația devine egală. Apoi, nu va exista o mișcare netă a moleculelor la echilibru. Se găsesc patru tipuri principale de transport pasiv: osmoză, difuzie simplă, difuzie facilă și filtrare. Se numește mișcarea simplă a moleculelor pe o membrană permeabilă simpla difuzie. Moleculele mici, nepolar, utilizează difuzia simplă. Distanța de difuzie trebuie să fie mai mică pentru a menține un debit mai bun. Este prezentat transportul pasiv prin membrană figura 3.
Figura 3: Transportul pasiv
Pe parcursul facilitarea difuziei, proteinele speciale de transport sunt folosite pentru a ghida mișcarea moleculelor polare și a ionilor mari. Aceste proteine de transport sunt glicoproteine și sunt specifice unei anumite proteine. GLUT4 este un transportor de glucoză care transportă glucoza din sânge în celulă. Acesta se găsește în cea mai mare parte în mușchii grași și scheletici. Trei tipuri de proteine de transport sunt implicați în difuziunea facilitat: proteine canale, acvaporine și proteine purtătoare. Proteine canale face tuneluri hidrofobe pe membrană, permițând moleculelor hidrofobe selectate să treacă prin membrană. niste canalele proteice sunt deschise în orice moment, iar unele sunt închise ca proteinele canalelor de ioni. Acvaporinele permiteți apei să traverseze rapid membrana. Proteinele transportoare își schimbă forma, transportând molecule țintă în membrană. Difuzarea facilității prin proteinele purtătoare este prezentată în figura 4.
Figura 4: Difuzarea facilității
Filtrare este mișcarea dizolvată împreună cu apa din cauza presiunii hidrostatice generate de sistemul cardiovascular. Se întâmplă în capsula lui Bowman în rinichi. Osmoză este mișcarea apei pe o membrană selectivă permeabilă. Apare de la un potențial ridicat de apă până la un potențial scăzut al apei.
Transport activ: Pompele active transportă moleculele prin membrana celulară împotriva gradientului de concentrație.
Transport pasiv: Transportul pasiv permite moleculelor să treacă membrana celulară printr-un gradient de concentrație.
Transport activ: Transportul activ utilizează energia celulară sub formă de ATP.
Transport pasiv: Transportul pasiv nu necesită energie celulară.
Transport activ: Endocitoza, exocitoza, secreția de substanțe în sânge și pompa de sodiu / potasiu sunt tipurile de transport activ.
Transport pasiv: Difuzia, difuzia facilă și osmoza sunt tipurile de transport pasiv.
Transport activ: Transportul activ permite moleculelor să treacă membrana celulară, perturbând echilibrul stabilit prin difuzie.
Transport pasiv: Un echilibru dinamic al apei, al nutrienților, al gazelor și al deșeurilor este menținut prin transportul pasiv între citozol și mediul extracelular.
Transport activ: Ioni, proteine mari, zaharuri complexe precum și celule sunt transportate prin transport activ.
Transport pasiv: Molecule solubile în apă, cum ar fi mici monozaharide, lipide, hormoni sexuali, dioxid de carbon, oxigen și apă, sunt transportate prin transport pasiv.
Transport activ: Transportul activ este necesar pentru intrarea moleculelor mari, insolubile în celulă.
Transport pasiv: Transportul pasiv permite menținerea unei homeostaze delicate între citozol și fluidul extracelular.
Transportul activ și pasiv reprezintă cele două metode de transport a moleculelor pe membrana celulară. Moleculele pompelor de transport active împotriva unui gradient de concentrație care utilizează energia celulară. În transportul activ primar, ATP este utilizat ca energie. În transportul secundar activ, gradientul electrochimic este utilizat pentru a muta moleculele pe membrană. Nutrienții sunt concentrați în celulă utilizând transportul activ. Difuzia pasivă permite moleculelor mici, nepolare să se deplaseze prin membrană. Apare numai printr-un gradient de concentrație. Prin urmare, procesul nu este utilizat de energie. Osmoza și filtrarea sunt, de asemenea, metode de difuzie pasivă. Cu toate acestea, principala diferență între transportul activ și transportul pasiv este mecanismul lor de a transporta molecule pe membrana.
Referinţă:
1. "Transportul pasiv și transportul activ pe un articol cu membrană celulară (articol)" Academia Khan. N.p., n.d. Web. 03 mai 2017.
2. "Difuzarea și transportul pasiv". Academia Khan. N.p., n.d. Web. 03 mai 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Schemă pompă de sodiu-potasiu" de LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal - Lucrare proprie. Imaginea redenumită din imagine: Sodium-Potassium_pump.svg (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Porters" de Lupask - Muncă proprie, Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
3. "Figura 05 02 02" Prin CNX OpenStax - (CC BY 4.0) prin Wikimedia Commons
4. "Blausen 0213 CellularDiffusion" Prin personalul Blausen.com (2014). "Galeria medicală de la Blausen Medical 2014" .WikiJournal of Medicine 1 (2) DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010.ISSN 2002-4436.- Muncă proprie (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons